Washington University School of MedicineDigital Commons@Becker

Psychiatry Faculty Publications Department of Psychiatry

2014

Progress in research on Tourette syndromeKevin J. BlackWashington University School of Medicine in St. Louis

Joseph JankovicBaylor College of Medicine

Tamara HersheyWashington University School of Medicine in St. Louis

Kevin St. P McNaughtTourrette Syndrome Association

Jonathan W. MinkUniversity of Rochester

See next page for additional authors

Follow this and additional works at: http://digitalcommons.wustl.edu/psych_facpubs

This Article is brought to you for free and open access by the Department of Psychiatry at Digital Commons@Becker. It has been accepted for inclusionin Psychiatry Faculty Publications by an authorized administrator of Digital Commons@Becker. For more information, please contactengeszer@wustl.edu.

Recommended CitationBlack, Kevin J.; Jankovic, Joseph; Hershey, Tamara; McNaught, Kevin St. P; Mink, Jonathan W.; and Walkup, John, "Progress inresearch on Tourette syndrome" (2014). Psychiatry Faculty Publications. Paper 6.http://digitalcommons.wustl.edu/psych_facpubs/6

AuthorsKevin J. Black, Joseph Jankovic, Tamara Hershey, Kevin St. P McNaught, Jonathan W. Mink, and John Walkup

This article is available at Digital Commons@Becker: http://digitalcommons.wustl.edu/psych_facpubs/6

Author's Accepted Manuscript

Progress in research on Tourette syndrome

Kevin J. Black, Joseph Jankovic, Tamara Her-shey, Kevin St. P. McNaught, Jonathan W. Mink,John Walkup

PII: S2211-3649(14)00022-0DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jocrd.2014.03.005Reference: JOCRD146

To appear in: Journal of Obsessive-Compulsive and Related Disorders

Received date: 28 February 2014Accepted date: 12 March 2014

Cite this article as: Kevin J. Black, Joseph Jankovic, Tamara Hershey, Kevin St. P.McNaught, Jonathan W. Mink, John Walkup, Progress in research on Tourettesyndrome, Journal of Obsessive-Compulsive and Related Disorders, http://dx.doi.org/10.1016/j.jocrd.2014.03.005

This is a PDF file of an unedited manuscript that has been accepted forpublication. As a service to our customers we are providing this early version ofthe manuscript. The manuscript will undergo copyediting, typesetting, andreview of the resulting galley proof before it is published in its final citable form.Please note that during the production process errors may be discovered whichcould affect the content, and all legal disclaimers that apply to the journalpertain.

www.elsevier.com/locate/jocrd

Progress in research on Tourette syndrome 

 

Kevin J. Black, M.D. (1) *  

Joseph Jankovic, M.D. (2)  

Tamara Hershey, Ph.D. (3) 

Kevin St. P. McNaught, Ph.D. (4) 

Jonathan W. Mink, M.D., Ph.D. (5) 

John Walkup, M.D. (6) 

 

(1) Departments of Psychiatry, Neurology, Radiology, and Anatomy & Neurobiology, Washington 

University School of Medicine, St. Louis, MO 

(2) Department of Neurology, Baylor College of Medicine, Houston, Texas 

(3) Departments of Psychiatry, Neurology, and Radiology, Washington University School of 

Medicine, and Department of Psychology, Washington University, St. Louis, MO 

(4) Tourette Syndrome Association, Bayside, NY 

(5) Departments of Neurology, Neurobiology and Anatomy, Brain and Cognitive Sciences, and 

Pediatrics, University of Rochester, Rochester, NY 

(6) Division of Child and Adolescent Psychiatry, Department of Psychiatry, Weill Cornell Medical 

College and New York‐Presbyterian Hospital, New York, NY 

 

*Direct questions to this author, at kevin@WUSTL.edu  

   

Progress in research on Tourette syndrome 

 

ABSTRACT 

Tourette syndrome (TS) is a heritable neuropsychiatric disorder commonly complicated by obsessions 

and compulsions, but defined by frequent unwanted movements (motor tics) and vocalizations (phonic 

tics) that develop in childhood or adolescence. In recent years, research on TS has progressed rapidly on 

several fronts. Inspired by the Fifth International Scientific Symposium on Tourette Syndrome, the 

articles in this special issue review advances in the phenomenology, epidemiology, genetics, 

pathophysiology, and treatment of TS.  

 

INTRODUCTION 

Tourette syndrome (TS) is defined by chronic, but variable, unwanted movements (motor tics) and 

sounds (phonic tics) that develop spontaneously in childhood or adolescence. However, this relatively 

simple definition neither conveys the breadth of clinical symptoms and disability that TS can produce in 

patients nor explains the fascination TS has evoked in physicians, scientists, and the general public. 

Research on TS has grown increasingly rapidly over the past several decades (see Figure 1). The Tourette 

Syndrome Association, which provided much of the preliminary funding for these initiatives, has helped 

disseminate research advances by hosting five International Scientific Symposia on Tourette Syndrome. 

The most recent such symposium took place on June 12‐13, 2009, in New York City. Over 250 experts 

and delegates from 17 countries attended the meeting, which included 24 plenary lectures, 7 round 

table discussions and 57 poster presentations. 

Several notable studies were presented for the first time at the Fifth Symposium. To give only two 

examples, Dr. Larry Scahill discussed results of a very large study of the prevalence of medically 

diagnosed Tourette syndrome in the United States, published only a few days earlier by the U.S. Centers 

for Disease Control and Prevention (CDC).1 Dr. Doug Woods reported for the first time the results of one 

of the largest randomized controlled trials of any treatment for tics, which tested the efficacy of a 

behavioral treatment for tics called CBIT (Comprehensive Behavioral Intervention for Tics); the results 

generated substantial enthusiasm and discussion and were subsequently published in JAMA.2 Abstracts 

and video clips from plenary lectures are available online (http://www.tsa‐

usa.org/Z_IntSciSymp5/IntlSciSymposTS5_contents.html), as are poster abstracts (http://www.tsa‐

usa.org/aResearch/images/5thIntlSciSympPosterAbstracts.pdf).  

This introductory article will point out highlights of the work presented at the Symposium and introduce 

the remaining articles, in which speakers from the Symposium provide updated summaries of research 

in their respective areas of TS expertise. Together, the articles in this special issue comprise a solid 

introduction to the current state of research on TS. Dr. Andrea Cavanna first discusses the 

phenomenological, genetic and other features that link TS and obsessive‐compulsive disorder,3 followed 

by a review of the phenomenology of tic disorders by Dr. James Leckman and colleagues.4  

 

TS RESEARCH HIGHLIGHTS 

The known heritability of TS provides tantalizing potential for progress in understanding its causes and 

pathophysiology. At the Symposium, Dr. Nelson Freimer reviewed the current state of genetics research 

in TS, including results from multisite collaborative studies of sib pairs and large multigenerational 

families, which together involved DNA from over 2,000 individuals.5 A locus on the short arm of 

chromosome 2 was most robustly linked to susceptibility to TS. Genome‐wide association studies were 

being analyzed, with preliminary evidence for several strong signals that were being followed up for 

specificity. Combined studies with OCD symptoms in TS probands and vice versa were promising leads. 

Some of the studies discussed have published results since the meeting.6‐8 Dr. Jim Hudziak reported on a 

genetic study of a large sample of children (30,000+). This study showed strong evidence for high 

heritability of tics (explaining 69‐78% of the variance), with environmental effects limited to those 

unique to each individual rather than those environmental effects shared by family members. In this 

issue, Dr. David Pauls and colleagues update the status of the search for the genes responsible for the 

high heritability of TS.9, 10 

Other presentations focused on the physiology of tic disorders, a topic reviewed comprehensively 

elesewhere.11‐16 Dr. Suzanne Haber discussed research on the anatomy of the basal ganglia, focusing on 

how the organization of its connections with the cortex of the brain may underlie the development of 

both normal and abnormal movements. Dr. Flora Vaccarino discussed her exciting research findings on 

the substantial (~50%) loss of certain interneurons in the striatum in postmortem brain samples from 

people who had TS during life. Dr. Joshua Berke discussed his research into the function of these 

interneurons and their response to behavioral tasks and drugs that affect dopaminergic 

neurotransmission. Dr. Bradley Schlaggar discussed important results from his laboratory’s brain 

imaging studies in TS, which show a difference in TS in the patterns of simultaneous, spontaneous 

fluctuations in the activity of different regions of the brain (functional connectivity). Drs. Jessica Church 

and Schlaggar place that work in context of other neuroimaging findings in a report in this issue17, see also 18 

Presentations by Drs. Barak Caine and Joseph Garner discussed potential translational science 

approaches using animal models to understand the cause and physiology of tics or to rapidly screen 

potential new treatments.  

Another Symposium session focused on public health and the connections between science, patients 

and the public. Dr. Larry Scahill presented data from the CDC epidemiological study mentioned above;1 

for this issue, he and his colleagues summarize recent studies on the prevalence of TS.19 Dr. John Walkup 

reported on information on “real‐life” TS treatment from two large samples, one from Medicaid and one 

from private insurers.8 The results suggest that many children with tics do not get medical attention, and 

that those who do present to clinicians have substantial comorbidity. Dr. Anne‐Liis von Knorring 

reported on comorbid symptoms in tic patients from community samples. In clinical samples, biases 

were suspected to have inflated the rate of comorbid psychological symptoms. However, even in her 

community samples of TS or chronic motor/vocal tic disorder, almost all children (92%) had at least one 

psychiatric diagnosis in addition to the chronic tic disorder. Dr. Doug Woods presented results of a 

survey of 741 adults with tics or parents of children with tic disorders. The survey revealed that 

treatment actually being received does not reflect current standards of care. For instance, haloperidol 

was the most common treatment for adults, and although habit reversal (HRT) or CBIT is well proven to 

be effective, almost no patients had been treated with it; in fact, in terms of number of patients treated, 

HRT/CBIT came in 6th place, after 5 unproven psychotherapies including relaxation. This finding probably 

reflects in part a need to better inform physicians of the treatment’s efficacy, but other possible 

explanations include a shortage of trained HRT/CBIT therapists and the fact that clinical trials 

participants do not represent the full range of patients seen in clinical settings (e.g. research studies 

require a patient and parent who can comply with the treatment protocol). 

A session on neuroimmunology provoked vigorous debate. Speakers included Drs. Tanya Murphy, 

Michael Schwartz, Gavin Giovannoni, Roger Kurlan, and James Leckman. Although new data continue to 

raise interesting questions about the association of psychological stress, infections with Group A 

streptococci or other pathogens, immune markers, and current symptom status, substantial 

disagreement remained after the session on several key issues. Chief among these were questions about 

the direction of causality of these associations, their specificity, and whether any direct causative 

relationship between infectious response and symptoms pertained to few or many patients with TS.  

One attempt to address the controversy surrounding pediatric autoimmune neuropsychiatric disorders 

associated with streptococcal infections (PANDAS) has been the proposal of a new entity, termed 

Pediatric Acute‐onset Neuropsychiatric Syndrome (PANS).20 In contrast to PANDAS, the diagnostic 

criteria for PANS reduce the focus on tics by requiring “abrupt, dramatic onset of obsessive‐compulsive 

disorder or severely restricted food intake” rather than “presence of [OCD] or a tic disorder,” and by 

excluding patients whose symptoms are “better explained by … Tourette disorder.” However, tics are 

retained in the PANS criteria as one of several “additional neuropsychiatric symptoms, with similarly 

severe and acute onset,”20 and the validity and utility of this new proposed diagnosis will continue to be 

studied. 

The first step in the management of patients with TS is proper education of the patient, family 

members, teachers, and other individuals who frequently interact with the patient about TS. They 

should be encouraged to work together to provide the best therapeutic approach and implement 

behavioral, pharmacological, and, if necessary, surgical therapy to target the most troublesome 

symptoms. While the selection of the treatment option should be evidence‐based, each individual is 

different and, therefore, the treatment must be tailored specifically to the needs of the individual 

patient and may also be influenced by the personal preference and experience of the treating 

physician.16 At the Symposium, Dr. Veerle Visser‐Vanderwalle reviewed deep brain stimulation (DBS) for 

tics, a treatment that may be appropriate for certain very carefully selected patients.21 The Tourette 

Syndrome Association has sponsored the creation of an international database for DBS in TS 

(http://dbs.tsa‐usa.org/). DBS also may provide insights into brain regions that may affect tic severity.14, 

22 Similar insights were offered in a review of pharmacological treatments for TS by Drs. Donald Gilbert 

and Joseph Jankovic. Articles in this issue update both presentations.23, 24 

Finally, the Fifth Symposium for the first time devoted a session to behavior therapy of tics. Dr. Adam 

Aron discussed research into how the brain manages the volitional control of movement. Dr. Alan 

Peterson discussed misunderstandings of behavior therapy as applied to TS. Specifically, he clarified that 

modern behavior therapists understand that TS is caused largely by one’s genes, but that manipulations 

of the environment affect momentary and situational tic severity. “Behavior therapy for tics is not a 

cure, but a management strategy that can help people live a better life.” He also summarized research 

debunking myths that HRT/CBIT would lead to rebound worsening of tics or to substitution of new tics 

for those targeted in treatment. Dr. Cara Verdellen described her research and clinical experience with 

exposure and response prevention (E/RP) as an alternative behavioral therapy for tics, inspired by its 

success in OCD. Finally, Drs. Doug Woods and John Piacentini reported and discussed the results of the 

multi‐site randomized controlled trial (RCT) of CBIT versus a nonspecific psychological therapy in 126 

children with TS.2 An RCT of CBIT in adults with TS, using the same study design and a similar sample 

size, has since been completed.25 Each of these CBIT studies is among the largest RCTs ever conducted 

for TS.26 

 

A LOOK FORWARD 

In the Fifth Symposium’s opening session, Dr. John Walkup provided a provocative discussion of the 

novel implications of the results of the CBIT trial. He pointed out that these results might lead to several 

paradigm changes in how patients, family members, and treating clinicians think about TS and its 

treatment (see http://www.tsa‐usa.org/Z_IntSciSymp5/Session1/VideoPlayer.html; compare Figure 2). 

Dr. Walkup acknowledged that recognizing the efficacy of behavioral strategies for tics can cause 

uncomfortable paradigm shifts for some, or misunderstandings by others, but he highlighted how this 

recognition can also empower patients and families. 

Time will tell how prescient or premature these predictions prove to be, but one hopes that they point 

in the general direction of an appropriate correction to how TS is viewed by patients, physicians and the 

general public. In the 1970s and 1980s, the discovery that medications could substantially improve TS 

symptoms led to one of the defining missions of the nascent Tourette Syndrome Association: a vigorous 

defense against the then‐prevalent (but empirically unsupported) view that tics resulted from 

psychologically immature responses to sexual drives or noxious early‐life experiences, and should be 

treated by insight‐oriented psychotherapy. The TSA’s focus on biological therapy was widely adopted by 

physicians into the first decade of the new millennium; it helped many patients find appropriate 

treatment, reduced societal stigma, and helped drive important research. However, this focus also 

fostered over‐corrections at times, such as assertions by some writers that “[all] psychotherapy is 

useless” for tics, or implications that only neurologists should manage TS. With these writers, the 

pendulum had swung a little too far. After all, tics are influenced by social context, they differ from 

other abnormal movements in part by suppressibility and a perception of volitional control,16, 27 and for 

many TS patients tics are not the most troubling symptom.28 

Fortunately this tunnel vision was not universal; for instance, the TSA funded some of the earliest 

rigorous research on behavior therapy for tic treatment, encouraged continued research on non‐tic 

manifestations of TS, and provided crucial support for the Behavioral Science Consortium’s creation and 

the recent CBIT efficacy trials. The TSA has also recognized that expertise in TS extends beyond guild 

boundaries: the organization’s Medical Advisory Board has predominantly been staffed by neurologists 

and psychiatrists, but psychology, nursing, and other fields have also contributed. The editors of the 

Fourth Symposium’s report rejected a suggestion that TS should be reclassified as a purely neurological 

disorder, in favor of a more balanced view: “At the moment, the placement of TS in the psychiatric 

sphere of nosology seems stable, although debatable; in the future, we hope there will be a new 

perspective that will eliminate the need for such an either‐or designation.”29  

The developments in TS research reviewed in the following articles only strengthen this view. Hopefully 

the upcoming Sixth International Symposium on Tourette Syndrome will report not only breakthroughs 

in research but also wider acceptance of a balanced, empirically based view of TS. Such acceptance 

would include openness to evidence‐based treatments whether psychological, pharmacological or 

surgical, an approach that will continue to invite collaboration of clinicians and researchers from diverse 

fields of expertise. 

   

REFERENCES  

1.  Scahill L, Bitsko RH, Visser SN. Prevalence of diagnosed Tourette Syndrome in persons aged 6‐17 

Years ‐ United States, 2007. Morbidity and Mortality Weekly Report 2009;58:581‐585. 

2.  Piacentini J, Woods DW, Scahill L, et al. Behavior therapy for children with Tourette disorder: a 

randomized controlled trial. JAMA 2010;303(19):1929‐1937. 

3.  Cavanna A. Tourette syndrome and obsessive‐compulsive disorder. J Obsessive Compuls Relat 

Disord 2014;this issue. 

4.  Leckman JF, King RA, Bloch MH. Clinical features of Tourette syndrome and tic disorders. J 

Obsessive Compuls Relat Disord 2014;this issue. 

5.  Tourette Syndrome Association International Consortium for Genetics. Genome scan for 

Tourette disorder in affected‐sibling‐pair and multigenerational families. American Journal of Human 

Genetics 2007;80(2):265‐272. 

6.  Crane J, Fagerness J, Osiecki L, et al. Family‐based genetic association study of DLGAP3 in 

Tourette Syndrome. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet 2011;156B(1):108‐114. 

7.  Knight S, Coon H, Johnson M, Leppert MF, Camp NJ, McMahon WM. Linkage analysis of Tourette 

syndrome in a large Utah pedigree. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet 2010;153B(2):656‐662. 

8.  Olfson M, Crystal S, Gerhard T, Huang C, Walkup JT, Scahill L. Patterns and correlates of tic 

disorder diagnoses in privately and publicly insured youth. Journal of the American Academy of Child 

and Adolescent Psychiatry 2011;50(2):119‐131. 

9.  Pauls DL, Fernandez TV, Scharf JM, State MW. The inheritance of Tourette's disorder: A review. 

Movement Disorders 2012;(this issue). 

10.  Deng H, Gao K, Jankovic J. The genetics of Tourette syndrome. Nat Rev Neurol 2012;8(4):203‐

213. 

11.  Leckman JF, Vaccarino FM, Kalanithi PS, Rothenberger A. Annotation: Tourette syndrome: a 

relentless drumbeat‐‐driven by misguided brain oscillations. JChild PsycholPsychiatry 2006;47(6):537‐

550. 

12.  Albin RL. Neurobiology of basal ganglia and Tourette syndrome: striatal and dopamine function. 

Adv Neurol 2006;99:99‐106. 

13.  Plessen KJ, Bansal R, Peterson BS. Imaging evidence for anatomical disturbances and 

neuroplastic compensation in persons with Tourette syndrome. J Psychosom Res 2009;67(6):559‐573. 

14.  Leckman JF, Bloch MH, Smith ME, Larabi D, Hampson M. Neurobiological substrates of 

Tourette's disorder. J Child Adolesc Psychopharmacol 2010;20(4):237‐247. 

15.  Basal ganglia anatomy, biochemistry, and physiology. In: Singer HS, Jankovic J, Mink JW, Gilbert 

DL, eds. Movement Disorders in Childhood. Philadelphia, PA: Saunders Elsevier, 2010:2‐8. 

16.  Jankovic J, Kurlan R. Tourette syndrome: evolving concepts. Mov Disord 2011;26(6):1149‐1156. 

17.  Church JA, Schlaggar BL. Pediatric Tourette syndrome: Insights from recent neuroimaging 

studies. Movement Disorders 2012;(this issue). 

18.  Greene DJ, Black KJ, Schlaggar BL. Neurobiology and functional anatomy of tic disorders. In: 

Martino D, Leckman JF, eds. Tourette Syndrome. Oxford: Oxford University Press, 2013. 

19.  Scahill L, Specht M, Bradbury K. The prevalence of TS and clinical characteristics in children. 

Movement Disorders 2012;(this issue). 

20.  Swedo SE, Leckman JF, Rose NR. From research subgroup to clinical syndrome: Modifying the 

PANDAS criteria to describe PANS (Pediatric Acute‐onset Neuropsychiatric Syndrome). Pediatrics & 

Therapeutics 2012;3:113. 

21.  Mink JW, Walkup J, Frey KA, et al. Patient selection and assessment recommendations for deep 

brain stimulation in Tourette syndrome. Movement Disorders 2006;21(11):1831‐1838. 

22.  Viswanathan A, Jimenez‐Shahed J, Baizabal Carvallo JF, Jankovic J. Deep brain stimulation for 

Tourette syndrome: target selection. Stereotact Funct Neurosurg 2012;90(4):213‐224. 

23.  Visser‐Vandewalle V, Neuner I, Zrinzo L, Kuhn J, Okun MS. Deep brain stimulation for Tourette 

syndrome: The current state of the field. Movement Disorders 2012;(this issue). 

24.  Gilbert DL, Jankovic J. Pharmacological treatment of Tourette syndrome. Movement Disorders 

2012;(this issue). 

25.  Wilhelm S, Peterson AL, Piacentini J, et al. Randomized trial of behavior therapy for adults with 

Tourette syndrome. Arch Gen Psychiatry 2012;69(8):795‐803. 

26.  Black KJ. Behavior therapy for Tourette syndrome. 2012. 

http://tourette.wikispaces.com/CBIT_for_tics 

27.  Black KJ. Tics. In: Kompoliti K, Verhagen Metman L, Comella C, et al., eds. Encyclopedia of 

Movement Disorders. Oxford: Elsevier (Academic Press), 2010:231‐236. 

28.  Freeman RD, Fast DK, Burd L, Kerbeshian J, Robertson MM, Sandor P. An international 

perspective on Tourette syndrome: selected findings from 3,500 individuals in 22 countries. Dev Med 

Child Neurol 2000;42(7):436‐447. 

29.  Cohen DJ, Jankovic J, Goetz CG. Preface. Advances in Neurology 2001;85:xxi‐xxiv. 

 

   

FIGURE 1

the dates 

2014. The

searched 

 

. Cumulative 

of each of th

e dashed line 

for ("Tic Diso

number of pu

he five Interna

is the best‐fit

orders"[MeSH

ublished artic

ational Scient

t quadratic cu

H] OR Tourett

cles on Toure

tific Symposia

urve to these 

e), limited to 

tte syndrome

a on Tourette

6 data points

the relevant 

e and other ti

e Syndrome (c

s (r > 0.999). 

publication d

ic disorders a

circles) and 28

PubMed was

date ranges.

s of 

8 Feb 

s 

 

TABLE 1. Paradigm shift in TS treatment suggested by the success of CBIT (table from John C. Piacentini, 

Ph.D.) 

 

Old paradigm  New paradigm Ignore your tics  Become more aware of your tics Tics can’t be controlled  Learn to manage tics Don’t punish  Reward efforts to manage tics Don’t try to suppress tics  Use behavioral strategies Tics and urges to tic get worse when you suppress  Tics and urges improve with behavioral treatment Suppressing one tic makes new tics develop  New tics don’t develop from behavioral treatment  

 

   

PROGRESS IN RESEARCH ON TOURETTE SYNDROME 

 

Research Highlights 

• Tourette syndrome and OCD overlap partially in terms of genetics and phenomenology • Articles in this special issue review recent advances in Tourette syndrome research • This article summarizes presentations at the Fifth International Symposium on TS • Advances have occurred in epidemiology, genetics, physiology and treatment of TS • Behavior therapy for tics is effective, but not yet widely adopted in patient care